单选题

如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)()

A物体加速度大小为2m/s2

BF的大小为21N

C4s末F的功率大小为42W

D4s内F做功的平均功率为42W

正确答案

来源:www.examk.com

答案解析

据题意,物体做匀加速运动,从图像可知物体的加速度为:a=Δv/Δt=0.5m/s2,所以A选项错误;对物体受力分析,物体受到重力G和细绳的拉力T,物体做匀加速运动处于超重状态,则拉力T=G+ma=21N,据动滑轮原理,拉力F=T/2=10.5N,所以B选项错误;4s末物体的速度为v=at=2m/s,物体上升的距离为L=at2/2=4m,据动滑轮原理,滑轮上升L而细绳已经上升2L,同理相同时间内细绳的速度是滑轮的两倍,则此时细绳的速度为v’=4m/s,则拉力此时的功率为P=Fv’=42w,而F做功的平均功率为P’=F2L/t=21w,所以C选项正确而D选项错误。
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